Расчет укрепления отверстия люка
,
где FR – площадь сечения, которую нужно компенсировать:
;
F0 – площадь сечения «лишнего» металла в стенке аппарата:
F1 – площадь сечения «лишнего» металла во внешней части штуцера:
F2 – площадь сечения металла во внутренней части штуцера, выступающая внутрь аппарата часть l2=0:
;
FK – площадь сечения накладного кольца, если отверстие укрепляется накладным кольцом:
;
;
.
Примем Sк = 10мм.
,
.
Примем bк = 120мм.
1892 £ 562 + 150,7 + 0 + 1200;
1892 < 1912,7 (условие выполняется).
Коническое днище
Вход охлаждающей жидкости d = 125мм.
Расчетный диаметр:
.
Расчетный диаметр отверстия:
.
Расчетная толщина стенки:
.
Диаметр отверстия, не требующего укрепления:
Условие выполняется, следовательно, укреплять отверстие не требуется.
4. Выбор, проверка прочности и жесткости
фланцевых соединений
В аппаратах и трубопроводах для разъёмного соединения их составных частей, а также для присоединения к аппаратам запорной арматуры, предохранительных, регулирующих и контролирующих устройств широко используются фланцевые соединения. Фланцевые соединения должно быть прочным, жёстким, герметичным и доступным для сборки, разборки и осмотра.
Подбор фланцев и других комплектующих деталей фланцевого соединения (прокладок, болтов или шпилек и гаек) осуществляется по стандартам.
4.1. Выбор фланцевых соединений для трубной арматуры
Для труб и трубной арматуры выбираем фланцы стальные приварные встык с соединением шип-паз.
Таблица 3 – Основные размеры фланцевых соединений по ГОСТ 12821—80
Py, МПа | 2,5 | 2,5 | 1 |
dy, мм | 50 | 80 | 125 |
Dф, мм | 160 | 195 | 245 |
DБ, мм | 125 | 160 | 210 |
D1, мм | 102 | 138 | 188 |
D2, мм | 88 | 121 | 176 |
D4, мм | 58 | 90 | 135 |
D5, мм | 49 | 78 | 121 |
D6, мм | 76 | 110 | 156 |
H, мм | 48 | 55 | 60 |
h, мм | 17 | 19 | 19 |
d, мм | 18 | 18 | 18 |
z | 4 | 8 | 8 |
Фланец (I)-50-25 ГОСТ 12821—80;
Фланец (II)-50-25 ГОСТ 12821—80;
Фланец (I)-80-25 ГОСТ 12821—80;
Фланец (II)-80-25 ГОСТ 12821—80;
Фланец (I)-125-10 ГОСТ 12821—80;
Фланец (II)-125-10 ГОСТ 12821—80.
Рисунок 9 – Стальные приварные встык фланцы с соединением типа шип-паз. |
Рекомендованные материалы для деталей стальных стандартных фланцевых соединений труб и трубной арматуры [2, с.220]:
Фланец плоский приварной: Сталь 09Г2С;
Болты: Сталь 35 ГОСТ 1759-70;
Гайки: Сталь 25 ГОСТ 1759-70.
Выбор фланцевых соединений для люка
Для люка выбираем фланцы плоские приварные встык с соединением шип-паз. Основные размеры фланцевого соединения представлены в таблице 2.
Таблица 4 – Основные размеры фланцевого соединения для люк-лаза по
ГОСТ 28759.3—90
py, МПа | 2,5 |
Dу, мм | 450 |
Dф, мм | 590 |
DБ, мм | 550 |
D1, мм | 514 |
D2, мм | 522 |
D3, мм | 513 |
D4, мм | 472 |
D5, мм | 490 |
h, мм | 45 |
Н, мм | 75 |
а, мм | 13,5 |
d | 23 |
z | 24 |
Фланец 3-450-2,5-09Г2С ГОСТ 28759.3—90.
Конструирование и расчёт фланцевого соединения эллиптического днища с корпусом аппарата
Выбираем фланцы плоские приварные встык с соединением шип – паз:
Рисунок 10 - Стальные приварные встык фланцы с соединением типа шип-паз
Основные размеры фланцевого соединения представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Основные размеры фланцевого соединения эллиптического днища с корпусом аппарата
Py, МПа | 2,5 |
D, мм | 2200 |
Dф, мм | 2462 |
DБ, мм | 2404 |
D1, мм | 2363 |
D2, мм | 2369 |
D3, мм | 2360 |
D4, мм | 2260 |
D5, мм | 2332 |
h, мм | 113 |
Н, мм | 220 |
а, мм | 21,5 |
а1, мм | 18 |
d | 33 |
dБ | М30 |
z | 108 |
Рисунок 11 – Фланцевое соединение
Вследствие отсутствия стандартных фланцев типа шип – паз для данного условного давления необходимо сконструировать их самостоятельно.